Bài tập Vật lý lớp 10 - Chương V Chất khí

Tài liệu trình bày một số bài tập về phần Chất khí có hướng dẫn giải nhằm củng cố lý thuyết giúp các học sinh học tốt môn Vật lý 10 và ôn tập thi học kỳ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập Vật lý lớp 10 - Chương V Chất khí Chương V: CHẤT KHÍ …………. ………….1/ 28.6* Biết khối lượng của 1 mol nước µ = 18.10−3 kg và 1mol có N A = 6, 02.10 phân tử. Xác 23định số phân tử có trong 200 cm3 nước. Khối lượng riêng của nước là ρ = 1000 kg/m3. Giải Khối lượng của nước m = ρV µ Khối lượng của một phân tử nước : m0 = . NA Số phân tử nước phải tìm: m ρVN A 103.2.10−4.6, 02.1023 n= = = ≈ 6, 7.1024 phân tử. −3 µ m0 18.102/ 28.7*. Một lượng khí khối lượng 15kg chứa 5,64.10 26phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tửhidro và cacbon. Hãy xác định khối lượng của nguyên tử cacbon và hidro trong khí này. Bi ết m ộtmol khí có N A = 6, 02.10 phân tử. 23 Giải N Số mol khí : n = (N là số phân tử khí) NA mMặt khác, n = . Do đó: µ m.N A 15.6, 02.1023 µ= = 16, 01.10−3 kg/mol (1) = 5, 64.1026 NTrong các khí có hiđrô và cácbon thì CH4 có: µ = (12 + 4).10−3 kg/mol (2)Từ (2) và (1) ta thấy phù hợp. Vậy khí đã cho là CH 4 . mKhối lượng của phân tử hợp chất là: mCH 4 = N mKhối lượng của nguyên tử hidro là: mCH 4 = NKhối lượng của nguyên tử hiđrôlà: 4 4m mH 4 = mCH 4 = . ≈ 6, 64.10−27 kg. 16 16 NKhối lượng của nguyên tử cacbon là: 12 12 m mC = mCH 4 = . ≈ 2.10−26 kg. 16 16 N3/ 29.6. Một lượng khí ở nhiệt độ 18oC có thể tích 1m3 và áp suất atm. Người ta nén đẳng nhiệt khívới áp suất 3,5atm. Tích thể tích khí nén. Giải PV 1.1 PV1 = PV2 ⇒ V2 = 1 1 = = 0, 286m3 . 1 2 P2 3,54/ 29.7. Người ta điều chế khí hidro và chứa một bình lớn dưới áp su ất 1atm ở nhi ệt đ ộ 20 oC. Tínhthể tích khí, lấy từ bình lớn ra để nạp vào bình nhỏ thể tích là 20lit d ưới áp su ất 25atm. Coi nhi ệtđộ không đổi. Giải PV 25.20 V1 = 2 2 = = 500 (lít) P 1 15/ 29.8. Tính khối lượng khí oxi đựng trong bình thể tích 10 lit dưới áp suất 150atm ở nhiệt đ ộ 0 oC.Biết ở đều kiện chuẩn khối lượng riêng của oxi là 1,43 kg/m 3. Giải m mBiết ρ0 = suy ra ρ0V0 = ρV (1) và ρ = V0 V Mặt khác PV0 = PV (2) 0(vì nhiệt độ của khí bằng nhiệt độ ở điều kiện chuẩn). Từ (1) và(2) suy ra: ρ p 1, 43.150 ρ= 0 = = 214,5kg / m3 và m = 214,5.10−2 = 2,145kg. p0 129.9*. Ở chính giữa một ống thủy tinh nằm ngang, tiết diện nhỏ, chiều dài L = 100cm, hai đầu b ịtkín có một cột thủy ngân dài h = 20cm. Trong ống có không khí. Khi đ ặt ống th ẳng đ ứng c ột th ủyngân dịch chuyển xuống dưới một đoạn l = 10cm. Tìm áp suất c ủa không khí trong ống khi ốngnằm ngang ra cmHg và Pa.Coi nhiệt độ không khí trong ống không đổi và khối lượng riêng thủy ngân là ρ = 1,36.104kg/m3. Giải Trạng thái 1 của mỗi lượng khí ở hai bên cột thuỷ ngân (ống nằm ngang)  L−h p1 ;V1 =  ÷S ; T1 2 Trạng thái 2 (ống đứng thẳng).  L−h + Đối với lượng khí ở trên cột thuỷ ngân: p2 ;V2 =  + l ÷S ; T2 = T1 2   L−h + Đối với lượng khí ở dưới cột thuỷ ngân: p2 ;V2 =  − l ÷S ; T2 = T1 2 Áp suất khí ở phần dưới bằng áp suất khí ở phần trên cộng với áp suất do cột thuỷ ngân gây ra. Dođó đối với khí ở phần dưới, ta có:  L−h  p2 = p2 + h;V2 =  − l ÷S ; T2 = T1   2Áp dụng ĐL Bôilơ–Maríôt cho từng lượng khí. Ta có:+ Đối với khí ở trên: ( L − h ) S = p ( L − h + 2l ) S ⇒ p L − h = p L − h + 2l (1) 1( ) 2( ) p1 2 2 2+ Đối với khí ở dưới: ( L − h ) S = p + h ( L − h − 2l ) S ⇒ p L − h = p + h L − h − 2l (2) (2 ) 1( ) ( 2 )( ) ...